โฟโตแคโทดบางเฉียบที่มีประสิทธิภาพในการผลิตอิเล็กตรอนมากกว่าอุปกรณ์เทียบเคียงถึง 10 เท่า ได้รับการเปิดเผยโดยทีมงานที่นำโดย ในสหรัฐอเมริกา โฟโตแคโทดเร็วกว่าวัสดุที่มีอยู่ถึง 10 เท่า ความก้าวหน้าอาจเป็นประโยชน์ต่อเครื่องมือวัดที่หลากหลายตั้งแต่กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไปจนถึงการชนกันของอนุภาค เมื่อโฟตอนของแสงตกกระทบพื้นผิวของวัสดุโฟโตแคโทด มันสามารถ
ขับอิเล็กตรอน
ออกในสิ่งที่เรียกว่าโฟโตอิเล็กทริกเอฟเฟกต์ อิเล็กตรอนเหล่านี้สามารถรวบรวมและโฟกัสเป็นลำแสงเพื่อใช้ในเทคโนโลยีที่หลากหลาย เพื่อสร้างลำแสงอิเล็กตรอนที่มีความเข้มและคุณภาพสูงขึ้น นักวิจัยกำลังพยายามเพิ่มประสิทธิภาพของโฟโตแคโทด รวมทั้งลดการแพร่กระจายในโมเมนต์ของอิเล็กตรอน
ที่ปล่อยออกมา และลดเวลาที่ใช้ในการปล่อยแสงผลึกเดี่ยวบางเฉียบของสารกึ่งตัวนำที่มีโลหะอัลคาไลควรมีประสิทธิภาพสูง การแพร่กระจายโมเมนตัมต่ำ และเวลาตอบสนองสั้น แต่พิสูจน์แล้วว่าสร้างโฟโตแคโทดจากวัสดุดังกล่าวได้ยาก นี่เป็นเพราะโฟโตแคโทดเติบโตเป็นผลึกโพลีซึ่งมักมีข้อบกพร่อง
ของผลึกมากมาย หรือผลิตโดยการกระตุ้นพื้นผิวเซมิคอนดักเตอร์ด้วยโลหะอัลคาไล ทำให้เกิดวัสดุที่ไม่เป็นระเบียบลำแสงโมเลกุลในการสร้างโฟโตแคโทดที่ราบรื่นและปราศจากข้อบกพร่อง ทีมของ แทนที่จะใช้ ของลำแสงโมเลกุลเพื่อสร้างฟิล์มบางเฉียบของซีเซียมแอนติโมไนด์ สต็อกซีเซียม
และพลวงที่บริสุทธิ์เป็นพิเศษจะถูกทำให้ระเหิดก่อนแล้วจึงควบแน่นลงบนพื้นผิวซิลิกอนคาร์ไบด์ผลึกเดี่ยวในสุญญากาศสูง การทับถมเกิดขึ้นทีละชั้นของอะตอมและส่งผลให้ฟิล์มบางถึง 4 นาโนเมตร วิธีการนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าอะตอมในภาพยนตร์สันนิษฐานว่ามีการเรียงตัวของผลึกในสารตั้งต้นด้านล่าง
หลีกเลี่ยงความผิดปกติ จากนั้น นักวิจัยวิเคราะห์โครงสร้างและประสิทธิภาพของโฟโตแคโทดโดยใช้เทคนิคต่างๆ รวมถึงการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนพลังงานสูงและการรวมกันของรังสีเอกซ์ อัลตราไวโอเลต และโฟโตเอมิชันสเปกโทรสโกปีแบบปรับมุม สิ่งนี้ทำให้ทีมงานสามารถระบุลักษณะ
ทั้งโครงสร้าง
ผลึกของฟิล์ม ตลอดจนพลังงาน โมเมนตา และโพลาไรเซชันของโฟโตอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากการวิเคราะห์โดยละเอียดนี้ นักวิจัยพบว่าเมื่อแปลงแสงสีเขียวที่มองเห็นเป็นอิเล็กตรอน ประสิทธิภาพควอนตัมของฟิล์ม 4 นาโนเมตรจะเกิน 2% ซึ่งหมายความว่า 2% ของโฟตอนที่ถูกดูดซับโดยพื้นผิว
ทำให้เกิดการปลดปล่อยอิเล็กตรอนออกมา พวกเขายังพบว่าขบวนการปล่อยแสงสามารถใช้เวลาเพียง 10 fs จึงจะเกิดขึ้น ซึ่งเป็นลำดับความสำคัญที่เร็วกว่าโฟโตแคโทดอื่นๆ ความเร็วนี้หมายความว่าสามารถใช้โฟโตแคโทดในกล้องจุลทรรศน์ความเร็วสูงพิเศษและกล้องริ้วที่มีความละเอียดสูง
ทีมงานหวังว่าการวิจัยสามารถปูทางไปสู่การปรับปรุงความสว่างอย่างมากสำหรับแหล่งกำเนิดอิเล็กตรอนโฟโตแคโทดแบบบางพิเศษ ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อเทคโนโลยีที่หลากหลายซึ่งอาศัยลำแสงอิเล็กตรอนที่เข้มข้นและมีคุณภาพสูง การศึกษาอธิบายไว้ในจดหมายทบทวนทางกายภาพ
โดยชี้ให้เห็นถึงประสบการณ์ของเขาในช่วงต้นอาชีพที่ทำงาน ปี 1996 มินิซีรีส์ทางทีวีที่สร้างจากละครและนำแสดง “มีทั้งคนตัวเล็กและตัวใหญ่มากมาย และเราต้องหามุมว่าจะวางกล้องไว้ตรงไหน เพื่อให้เปอร์สเปคทีฟตรงกันกับอีกสเกลหนึ่ง ฉันใช้เศษกระดาษ ไม้บรรทัด ไม้โปรแทรกเตอร์ และเครื่องคิดเลข”
คือการให้ความรู้ตามความเหมาะสม และให้คุณค่าสูงสุดในการแก้ปัญหาของพวกเขา โดยไม่คำนึงถึงระดับประสบการณ์ในสายงานของเรา” เขาอธิบายขนาดใหญ่ของสถานะที่เป็นไปได้สำหรับระบบของอนุภาค ทำให้แม้แต่การคำนวณที่ยากที่สุดก็เป็นไปได้“นี่คือการต่อสู้ที่ฉันมีเสมอ และทุกคนมีเสมอ
แต่สุดท้ายแล้ว
ของไนโตรเจนเนส ข่าวร้ายก็คือ เมื่อทีมงานคำนึงถึงอัตราความผิดพลาดของเครื่องควอนตัมในปัจจุบัน จำนวนคิวบิตโดยประมาณก็เพิ่มขึ้นเป็นพันล้านการลดจำนวน qubit ให้เป็นสิ่งที่จัดการได้ง่ายขึ้นคือสิ่งสำคัญอันดับแรกสำหรับ ในปี 2560 นักคณิตศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ สหราชอาณาจักร
ก่อตั้งบริษัทชื่อRiverlaneเพื่อพัฒนาซอฟต์แวร์ควอนตัม รวมถึงการแก้ไขข้อผิดพลาด ปัจจุบัน ด้วยเงินทุนเริ่มต้น 3.25 ล้านปอนด์จากบริษัทร่วมทุน ไบรเออร์ลีย์มองโลกในแง่ดี “ตอนนี้เราคิดว่าเราสามารถทำได้ [การจำลองเอนไซม์ไนโตรเจน] ด้วยปริมาณ qubits นับล้าน และในเร็วๆ นี้
เราหวังว่าจะทำได้ด้วยจำนวนหลายแสนหน่วย” เขากล่าว “และนั่นเป็นเพราะการปรับปรุงในซอฟต์แวร์ ไม่ใช่ฮาร์ดแวร์”กำลังพัฒนาซอฟต์แวร์ซึ่งแตกต่างจาก Q-CTRL โดยมุ่งเป้าไปที่ผู้ใช้ที่มีศักยภาพของคอมพิวเตอร์ควอนตัม แทนที่จะเป็นผู้ผลิตคอมพิวเตอร์เหล่านั้น แม้ว่าการใช้งานในช่วงต้นมีแนวโน้ม
ที่จะเน้นการวิจัย กล่าวถึงการจำลองวัสดุใหม่ที่มีประสิทธิภาพสูงรวมถึงปัญหาในเคมีอุตสาหกรรม เขาเลือกที่จะติดตามพวกเขานอกสภาพแวดล้อมของมหาวิทยาลัยเพราะง่ายต่อการรวบรวมความเชี่ยวชาญที่หลากหลาย นอกไซโลของสถาบันการศึกษา ในมหาวิทยาลัยแห่งหนึ่ง เขากล่าวว่า
โดยปกติแล้วคุณจะไม่เห็นนักฟิสิกส์ นักเคมี นักคณิตศาสตร์ และนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์อยู่ในห้องเดียวกัน” จากนั้นเขาก็หัวเราะ “ดูเหมือนเป็นจุดเริ่มต้นของเรื่องตลก”มีอีกเหตุผลหนึ่ง เลือกพัฒนาซอฟต์แวร์สำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมนอกสถาบันการศึกษา ในบริษัทแห่งหนึ่ง
เขาอธิบายว่าคุณถูกบังคับให้โฟกัสไปที่ปัญหาที่อยู่ตรงหน้า แทนที่จะถูกเบี่ยงเบนความสนใจจากแนวการวิจัยที่อาจสร้างบทความที่น่าสนใจได้ ด้วยเหตุนี้ เขาจึงกล่าวว่า “ถ้าเราทำงานของเราได้ดี เราจะไปถึงจุดนั้นได้ภายใน 5 ปี แทนที่จะเป็น 10 ปี”อย่างไรก็ตาม การประมาณการของ ทำให้เกิดคำถาม: หากแม้แต่ผู้ที่มองโลกในแง่ดีคิดว่าแอปพลิเคชันอยู่ห่างออกไปห้าปี
แนะนำ 666slotclub / hob66
